（中国铁路呼和浩特局集团有限公司供电处 内蒙古呼和浩特市 010010）
摘要：论述了客运专线接触网动态检测缺陷施工调整的关键技术要点和方法，并在张呼客专呼东至乌兰察布段高速铁路接触网施工验收中得到应用，效果良好。
关键词：张呼客专；接触网动态检测；调整技术
0 引言
新建张家口至呼和浩特铁路（以下简称张呼客专）为双线客运专线，速度目标值250km/h，以铺设有砟轨道为主，最大坡度为20‰（困难区段25‰），牵引供电系统采用AT供电方式，正线接触网采用全补偿弹性链型悬挂，正线承导线为JTMH120+CTS150，设计导高为5500mm。
接触网动态检测是工程竣工验收的重要环节。接触网动态检测包括接触网几何参数、接触网平顺性、弓网受流性能、接触网性能的测试，接触网动态检测指导接触网系统调试与精调，使接触网系统达到设计目标、动态验收标准及满足运营要求。
1 接触网动态检测内容
1.1 接触网几何参数检测
检测接触线高度、拉出值。
1.2 接触线平顺性
检测接触线硬点、接触线一跨内动态高差。
1.3 弓网受流性能
（1）测试弓网动态接触力指标，包括最大接触力、最小接触力、平均接触力、标准偏差。
（2）测试弓网燃弧指标，包括最大燃弧时间、燃弧率、燃弧次数。
1.4 接触网性能
测试接触线定位点处的动态抬升量。
2 接触网动态检测方法
2.1 接触网几何参数
（1）接触网光学非接触式测量
采用装备有光学非接触式测量系统的综合检测列车进行准静态检测，测量接触线高度、拉出值和高差等接触网几何参数。为了避免取流受电弓与接触网之间的相互作用扰动接触线，由运行方向后方的受电弓取流，并以不超过60km/h的速度匀速运行。
非接触式测量系统基于三角测量原理与车体位移补偿技术，通过安装在基线上的四个高分辨率行扫描摄像机实现测量。通过分析来自摄像机的信号进行计算接触线与四个摄像机位置之间的角度，利用标准的三角关系计算接触线在车体坐标系中的相对位置。利用车辆和两轴箱间安装的三个位置编码器测量车体的滚动、跳动和水平运动。并将记录的数据传输给分析计算机作为位置的补偿，最终计算出接触线相对轨道平面的正确位置。
（2）接触网检测车检测
利用接触网检测车设备测试接触线高度、拉出值、一跨内接触线高差等。
2.2 接触线平顺性
在动车组的测试受电弓上安装测量传感器、信号处理及传输装置，将测量信号引至动车组内的数据采集系统中进行集中处理。在动车组运行时，测量接触线平顺性参数。
2.3 弓网受流性能
在动车组的测试受电弓上安装各种测量传感器、信号处理及传输装置，将测量信号引至动车组内的数据采集系统中进行集中处理。在动车组运行时，测量弓网受流性能的各参数。
2.4 接触网性能
测试接触线定位点动态抬升量，选择最高设计速度区段上下行正线各8个定位点进行测试。
2.5 接触网动态检测配合需求
（1）设计单位提供最终的全区段接触网设备基础台帐数据：包括接触网平面结构图、设备结构、设备类型、设计拉出值、曲线、坡度、桥梁、公里标位置等。
（2） 联调联试及动态检测期间，必要时测试人员需要登车顶进行测量设备检修，接触网应能停电作业。
（3）进行光学非接触式检测时，为了避免取流受电弓与接触网之间的相互作用扰动接触线，升运行方向后方受电弓取流，并以不超过60km/h的速度匀速运行。
（4）进行重联动车组试验时，车站宜具备动车组解编及动车组换位重联能力。
（5）铁路局和动车组主机厂配合铁科院在重联动车组上安装弓网检测设备。
3 接触网动态检测评判标准
3.1 接触网几何参数检测
（1）张呼客专铁路正线
接触线高度、拉出值检测结果应符合张呼铁路设计文件、《高速铁路电力牵引供电工程施工质量验收标准》（TB 10758-2010）中第5.15项“接触悬挂”和《高速铁路接触网运行维修规则》（铁总运〔2015〕362号）中的第100条的规定：
接触线拉出值标准：设计值±30mm；
接触线高度标准：设计值±30mm；
接触线坡度标准：V≤250km/h时，坡度≤1‰，V＞250km/h时，坡度≤0.5‰；
两相邻吊弦的高差标准：±10mm。
3.2 接触线平顺性
依据《高速铁路工程动态验收技术规范》（TB10761-2013）第8.2.2条款、《客货共线铁路工程竣工验收动态检测指导意见》（铁建设〔2008〕133号）第5.2.1条款，接触线平顺性指标宜符合下表的规定。
表3-5-2-1 接触线平顺性测试参数限值
注：硬点检测值超过标准值跨数应小于检测总跨数的0.5%。
3.3 弓网受流性能
依据《高速铁路工程动态验收技术规范》（TB10761-2013）第8.2.2条款规定：
（1）弓网动态接触力
弓网动态接触力测试按一个跨距为一个分析单位，分析参数有：最大值、最小值、平均值、标准偏差。各参数评判标准如下：
①最大值（N）：Fmax≤Fm+3σ
②最小值（N）：Fmin≥20
③平均值（N）：Fm≤0.00097v2+70，式中，v：速度（km/h）
④标准偏差（N）：σ≤0.3×Fm
动态接触力指标见下表：
表3-5-2-2 动态接触力指标
（2）弓网燃弧指标
①最大燃弧时间：Tmax<100ms
②燃弧率：
式中：
—单次燃弧持续时间大于5ms的燃弧时间总和
—测量总时间
③燃弧次数应小于1次/160m。
3.4 接触网性能
依据《高速铁路工程动态验收技术规范》（TB10761-2013）第8.2.2条款：
定位点处的接触线动态抬升量应小于120mm或符合设计要求。
3.5 接触网质量评价
依据《高速铁路接触网运行维修规则》（TG/GD124-2015）第六章：
通过对接触网动态几何参数、接触网平顺性参数、弓网受流性能参数等进行综合分析，掌握设备动态运行功能。
质量评价一般以正线公里为单元，根据每公里接触网扣分数进行评价。质量评价等级分为优良、合格、不合格三种。
总扣分t＜10为优良，10 ≤ t ＜40为合格，t ≥40为不合格。
具体评价标准见下表。
表3-5-2-3 高速铁路接触网动态检测评价标准
区段质量评价根据区段内每公里接触网评价结果确定，优良、合格、不合格公里数为相同质量等级公里数之和。
优良率、合格率、不合格率分别按下列公式计算：
优良率=优良正线公里数/ 总正线公里数×100%
不合格率=不合格正线公里数/ 总正线公里数×100%
合格率=1－不合格率
4 时速60km/h非接触检测数据分析及调整
以试验列车时速60km/h非接触检测张呼客专呼东至乌兰察布间接触网检测报告为依据，动检范围内发现非接触检测缺陷286处，其中定位点处拉出值超限15处，定位点处接触网高度超限33处，吊弦处接触线高度超限113处，接触线坡度超限103处，相邻吊弦点接触线高差超限22处。分析接触网检测波形图、检测数据，现场复测核实数据，制定调整方案以满足验标要求。
4.1 定位点处拉出值超标调整方法
对比波形图及记录中的拉出值超标位置查看设计文件是否为线岔、锚段关节等拉出值较大的特殊位置，排除特殊位置后现场复测拉出值，并调整定位器到标准值范围内。
4.2 相邻吊弦高差超标调整方法
（1）首先确认该处是否为中锚、开关及避雷器引线、横向电连接线安装位置，是否由于接触线中心锚结绳或引线过紧导致，排除上述原因可确认为吊弦制作错误。
（2）采取拆除整体吊弦，使用可调吊弦调整后满足动检要求，调整到位后测量可调吊弦长度，按照吊弦需求长度进行整体吊弦压接后安装。
4.3 接触线坡度、定位点处和吊弦处接触网高度超标调整方法
（1）张呼客专铁路正线轨道为有砟轨道、隧道为无砟轨道，接触网采用弹性链型悬挂，不可调整体吊弦，对接触线坡度、接触线高度不符合标准区段，首先应查看当日轨道几何尺寸检测报告，是否该区段为轨道几何尺寸未到位区段，对比轨道检测数据确定接触网调整区段。
（2）对照检测波形图、检测缺陷里程，现场复测（误差1000m以内）并记录检测缺陷里程的导高数据，分析数据后确定缺陷实际位置。
（3）根据导高较高或较低缺陷，采取左右挪移吊弦线夹调整导高，挪移吊弦线夹距离不超过400mm。如定位点两侧第一吊弦处导线高度超标，将弹吊上第一吊弦安装位置向跨中移动则吊弦处导高上升，向定位点移动则吊弦处导高降低。
（4）对跨距超过50m的导高均高或者均低区段接触网，优先调整腕臂支持装置，在标准范围内进行腕臂低头、抬头调整，如整承力索底座、套管双耳位置。套管双耳移向支柱侧，接触线升高，反之接触线降低。
（5）测量弹性吊索张力是否符合设计要求，对弹吊张力不符合要求的应先进行弹性吊索张力调整。
（6）如以上方法均不适用，拆除整体吊弦，使用可调吊弦，调整到位后测量可调吊弦长度，按照吊弦需求长度压接整体吊弦并安装。
（7）导高调整到位后检查腕臂支持和定位装置是否满足规范要求，如不满足进行调整。
4.4 弹性吊索张力的调整：吊索与定位器安装到位后，弹性吊索张力应达到设计值，整跨内接触线高度应平顺无弧度。
（1）弹吊张力小于设计值会造成跨中接触线形成负弛度，此时应增大弹吊张力，使跨中导高降低，定位点处导高高度会升高。
（2）弹吊张力大于设计值会造成跨中接触线形成正弛度，此时应减小弹吊张力，使跨中导高升高，定位点处导高高度会降低。
（3）调整顺序应从中锚向下锚方向依次进行调整，采用接触线高度测量仪同时进行检测，直至检测参数达标。
5 动态检测数据分析及调整
以试验列车动态检测张呼客专呼东至乌兰察布间接触网检测报告为依据，动检范围内发现检测缺陷7处，其中接触网高差超限6处，硬点1处。
5.1 接触线平顺性缺陷（接触网高差超限、硬点）。
5.1.1接触网高差超标调整：比照接触线坡度超标调整方法
5.1.2接触网硬点缺陷
5.1.2.1接触网硬点常见位置及原因分析：
（1）常见位置为六跨分相中性段（锚段短，部分采用人工放线）。
（2）中锚线夹处（锚段一部分在隧道内，一部分在隧道外，隧道内外温差变化不同，线索张力变化不均匀）。
（3）接触线放线过程中张力控制不稳定，造成波浪型弯曲。
（4）隧道施工单位在施工中滴落粘接在接触线上的混凝土、防渗胶等会对受电弓行成冲击。
（5）施工中造成接触线损伤，存在硬弯。
（6）集中载荷处，调整不良存在硬点。
5.1.2.1接触网硬点解决方法：
（1）根据检测缺陷记录，分两个高空组使用水平尺、塞尺从检测缺陷里程往两边进行接触线摸索排查，是否存在线索不水平情况。
（2）找到接触线硬点后，采用五轮正弯器、接触网硬点处理装置、木锤进行处理。粘接的混凝土及防渗胶等可用弱酸和有机溶剂擦洗，完毕后清水冲洗。
5.2 接触线弓网受流性能缺陷（弓网动态接触力、弓网燃弧）
5.2.1弓网动态接触力超标（包括最大、最小、平均接触力）
5.2.1.1动态接触力超标常见位置及原因分析：动态接触力是接触网张力、弹性的间接体现，不同运行速度下接触力要求不同，检测缺陷常见于六跨分相、锚段关节处，一般为定位器定位管坡度、定位间隙距离不足等问题。
5.2.1.2动态接触力超标解决方法：按照标准进行腕臂支持装置、定位装置的调整。
5.2.2弓网燃弧指标超标（包括最大燃弧时间、燃弧率、燃弧次数）
5.2.2.1弓网燃弧指标超标常见位置及解决办法：燃弧缺陷与硬点缺陷是伴生关系，燃弧缺陷一般常见于各类接触线线夹处（电连接线夹、中锚线夹、吊弦线夹等）、接触线施工中造成的波浪型弯曲等，需重新调整安装线夹或调整接触线。
5.3 接触网性能（接触线定位点的动态抬升量超标）
张呼客专呼东至乌兰察布间定位点处的接触线动态抬升量合格。如若产生此问题应优先检查定位器限位间隙是否满足要求。
6 结语
2017年5月，张呼客专呼东至乌兰察布段采用上述调整关键技术开展接触网动检缺陷整治取得了较好的效果。铁科院综合检测车CRH5J-0501，最高检测速度275km/h，5月14日张呼客专呼东至乌兰察布段第二次非接触检测（60 km/h）和动态检测结论为：弓网受流性能正常，弓网动态接触力正常，燃弧正常，非接触检测和动态检测复测无缺陷。张呼客专接触网动态检测缺陷调整质量取决于测量计算、预配安装、分析调整各个环节的工序衔接到位，施工、设备管理单位严格执行施工技术标准和介入验收检查标准。
论文作者:亢佳增
论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期
论文发表时间:2018/6/11
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